美国是怎样成为世界科技强国的 | 2050中国： 全面建成世界科技创新强国
小编导读
中国正在进入建设世界科技强国的新时期。要实现国家科学技术由“大”到“强”的发展，不仅需要我们自己不懈的努力，也需要借鉴当今世界美日欧等科技强国的发展经验。本文从历史发展、政府政策和制度创新三个方面分析美国成为科技强国的因素，指出：美国成为科技强国有着历史的发展基础；“二战”后政府的政策和大力支持促进美国科技成为世界领先者，使美国成为科技强国；在应对变化和挑战时，美国通过局部的制度创新带动整个创新系统，保持科学技术的领先发展。美国的经验在直接借鉴和参照启发两个方面对中国建设科技强国有帮助作用。
美国是当今世界头号科技强国。自第二次世界大战以来，不论以诺贝尔奖以及其他奖项得主的数量、科学论文的数量及引文质量衡量，还是以海外学生到美国留学的数量或者大学创办高技术公司的数量衡量，美国都牢牢占据世界第一的位置。“二战”期间以及随后的冷战期间产生的一系列最前沿的新技术成为促进美国经济增长的高技术，也推动着为世界经济和社会的发展：电子计算机、商用运输机、半导体、固体电子仪器、集成电路、核能、激光、卫星通讯、微波通讯、雷达的应用（例如导航控制），抗生素、杀虫剂、新材料（如高强度铁合金、钛、高温陶瓷、光纤强化塑料、复合材料）、金属制造和加工的新方法（如数控机床）以及今天广泛应用的互联网。而在“二战”刚爆发的时候，按诺贝尔奖获奖者的数目说，美国还远远落后于德国，与英国也相差很远，亦落后于法国。再早十多年，直到20世纪30年代早期希特勒掌权的时候，美国最聪明、最有抱负的年轻人都会远到德国像海德堡、莱比锡和哥根廷这样城市中的大学去攻读博士学位。是什么使美国的科学技术实力一跃直上并长期保持强盛呢？
美国科技创新的经验值得重视。美国学者D.哈特指出：“美国经验的重要性来源于美国在全球经济中的领导地位，既在高度创新的工业部门居领导地位，也在科学研究方面居领导地位。除非学者理解美国的创新过程，否则他们从整体上理解世界的创新过程就存在困难。”他指出，美国的案例还具有认识和分析上的重要性，这来源于美国创新系统的广阔性和制度上复杂性。欧洲、中国以及印度等更大型的复杂创新系统的出现，更显著地说明需要更好地理解美国的创新过程。[1]本文的目的是探讨美国如何成为科技强国的，从历史根源、政策和制度创新三个角度分析美国成为科技强国的因素，提出可供中国学习和借鉴之处。
1 从学习走向自立
北美殖民地的科学来源于欧洲，在与欧洲科学交流的过程，美洲科学开始成长。从美国独立到南北内战结束（1776-1865）期间，美国科学从欧洲、特别是从英国的附属中独立出来，尽管规模还很小。
虽然北美殖民地早期有许多关于自然领域的研究，但研究者大都是业余爱好者，大量的研究是关于自然历史的描述性研究。在18世纪，美国殖民地产生了真正意义的科学贡献，即本杰明·弗兰克林对电荷的研究，这使他真正成为科学家，赢得世界的承认。但是，美国科学家规模很小，高水平的科学家少，19世纪美国最有才华、在电磁学发展最有贡献的科学家亨利，比起同时代的英国科学家法拉第、麦克斯韦仍逊色不少。直到19世纪末，美国科学技术的发展是被实用占据着。一方面，在独立后，国家对资源勘探、地理考察和农业改进的重视促进了与自然资源和地理等相关的应用科学的发展；另一方面，工业发展带来大量技术发明和创新。正像托克维尔在19世纪30年代考察美国时观察到的：在美国，人们只关于科学的纯应用那部分。他怀疑，欧洲社会那种纯理论的研究是否能在美国这样一个新生的国家中生根。[2]
不过，实际上，在1840年的时候，科学的应用就显示出它的重要性，例如电报的发明。19世纪中期，哈佛和耶鲁开始重视科学，欣赏科学的应用。1862年，国会通过《莫利尔法案》(The Morrill Act)，建立了赠地学院(land grant college)，这些学院偏重农业和机械等应用学科，成为州立大学的重要组成部分。1876年约翰·霍普金斯大学成立，把研究生教育和学术研究放在第一位，开创了美国研究型大学时代。随着研究型大学的发展，科学在美国大学得到成长。到19世纪末20世纪初，美国科学的精神强调本土化，从欧洲科学中独立出来。1907年，美国诞生了第一位诺贝尔奖获得者物理学家迈克尔逊，标志着美国科学走上自立。到20世纪30年代，美国科学技术在某些领域已经具有优势，例如物理学已开始取得世界性声誉，出现了密利根、康普顿等一批世界级的科学家。
2 美国的大学体系与科学研究
美国早期的大学除了哈佛（1636）、耶鲁（1701）等仿照英国古老的传统而建立起来以外，大部分是面向地方实际需要而建立的。19世纪初，公立大学（州立大学）开始发展。19世纪中期，科学在大学中受到重视。但在19世纪中期，美国的大学相对来说是很落后的。那时，美国年轻人都去欧洲、特别是去德国获取博士学位。当他们回到美国后，把德国那种研究与教育结合的方式带回美国，并加以发展，促进了美国的大学的发展，包括一些新型大学（约翰·霍普金斯大学、芝加哥大学等）的创立和老牌大学的新发展。到19世纪70年代，鼓励教师从事学术研究以及通过研究培养学生成为许多大学的做法，研究作为教育的价值得到充分的实现，美国研究型大学开始兴起。到1920 年，美国的研究型大学现代形态已经成型，在20世纪前40年占据美国高等教育的主导地位，并且在20世纪后来的岁月保持和光大，不仅成为科学和教育发展的主导力量，而且极大地影响了美国的经济和社会发展。
科学社会学家本·大卫在其名著《科学家在社会中的角色》一书中指出，美国大学系统的创新，有着系统自身的动力。美国的大学有着自己独特的特点：第一，美国大学是一个高度分立化的竞争系统。不像许多欧洲国家那样有一个中央决策机构（教育部）决定大学的政策，美国高等教育的权限归各州，而不是联邦政府在许多方面对各个大学实施统一的管理。各州可以根据自己的实际情况，对大学的发展进行管理，强调大学办学的自主性。大学的资源来自私人捐款、慈善基金会、州政府和学生的学费,大学的管理具有相当大的自主性。美国虽有不少州立大学，但是在整个大学体系中远不占主导地位，最有声望和最富有的是那些私立大学。分散化带来的结果是就是大学之间的竞争，不仅私立大学之间、州立大学之间存在着竞争，而且州立大学也必须与私立大学竞争。[3] 在这样一个自主、分立化和竞争的体系中，科学家可以自由地按照自己的科学价值判断，选择自己想要研究的问题，对他们认为做出高水平研究工作的同行给与奖励。这促进了大学的学术发展，也推动了科学的发展。这样，一个分布各处、高度自主而又相互竞争的科学家组成的科学共同体成熟起来，推动了美国基础科学的发展。据本·大卫对1800-1926年英国、法国、德国和美国医学科学成果的研究表明，德国以及后来美国能够占据医学科学领先地位的关键要素是大学系统的分立化和竞争。[4]第二个特点是实用化。美国大学是积极响应地方经济和工业发展需求而发展的，大学的发展与工业的发展相伴相随。不仅一些私人大学的建立是与工业相联系的，而且州政府对州立大学的支持也是紧紧与地方发展相联系的。20世纪上半叶的，新的工程学科围绕新兴产业的发展在大学里体制化，使大学与新兴产业发展联系在一起。由于以上特点，美国大学的突出特点是对其经济和社会环境变化有更快和更大范围的响应。
3 工业研究实验室的重要作用
工业研究实验室是按企业的经营战略、在企业内部建立起的研究与发展（R&D）机构，目的是从事与企业发展相关的R&D活动。工业研究实验室开始于19世纪末期德国的化学工业。随后，美国的柯达（1893）、通用电气（1900）、杜邦（1901）、贝尔电话系统（1907）也陆续建立了自己的工业实验室。工业研究实验室的建立，标志着工业技术的发明摆脱了完全依赖于个体发明家的局面，开始了一个新的时期，从而使创新成为一个可以自我持续发展的系统。到20世纪中期，美国在化学、橡胶和石油、电学等工业领域建立了大批研究室，如著名的杜邦、AT&T、通用电气等。到1930～1940年，工业研究实验室已经成为美国的创新主体，期间整个R&D经费投入的部门比例为：政府12～19%，工业63%～70%，大学9～13%。[5]
技术创新研究的开拓者之一N.罗森伯格教授指出，工业研究实验室，如果不是20世纪制度创新中最重要的制度创新，也是最重要的制度创新之一。虽然不是美国的首先发明，但是，这项制度在美国经济比其他国家产生更广泛的扩散和更强有力的影响。[6]
工业研究使得科学技术的发展内生于经济的发展之中，使得新知识的产生与新知识的应用有机地结合在一起。同时，工业研究的建立也使得企业与大学、研究所建立起平等的交流和合作关系，不仅使企业可以更广泛而有效地获得外部科技资源，增强企业的生存和发展能力，也从整体上使得国家科技系统成为健全和有效的系统。正如美国著名的管理史家钱德勒指出的，工业研究影响着整个国家经济体系的健康发展。一个生动的例证是19世纪末20世纪初英国衰落的历史充分所显示的。“英国病”的一个重要原因，就是英国制造业没有建立起必需的有效开发科学研究商业潜力的组织设置和组织联系，这使得国家的其他科学资源（如大学）不能得到有效利用，导致英国在国际市场失去竞争力。[7] 相反，美国后来发展强大是因为美国的工业实验室起到很大的作用。
概言之，在“二战”以前，美国已经形成为了以大学和工业研究实验室为主体的科技创新体系，这一体系以市场竞争机制为基础，积极响应经济发展和社会的发展需要，具有高度的灵活性，体系内部有着自然的联系和充分的流动性，强调自下而上的首创精神，为后来美国科学技术的更大发展奠定了基础。
1 政府支持科学技术的角色转变
第二次世界大战对美国的科学技术发展产生了深远的影响。在“二战”以前，联邦政府基本上不承担支持科学发展的职责。战争期间，联邦政府与科学形成一种新的合作关系。战后，联邦政府成为支持科学技术的主要角色，在随后的10多年间支持建立了国家现代科学技术体系，使美国的科学技术成为世界的领先者。
战争期间，原子弹、雷达、青霉素等发明帮助美国赢得战争的胜利，令人信服地向世人显示出科学技术的巨大威力。这些突出成就的主要原因是政府广泛动员了大学、企业等全国民间的科技力量参与，建立了一个全国的创新体系，把实验室的研究、大规模的生产、战场上的战术和指挥部的战略结合到了一起。战争期间取得的科学研究组织和管理经验为战后设计科技政策提供了基础。
应罗斯福总统的要求，万尼瓦尔·布什完成了《科学——永无止境的边疆》报告，展现了科学的前景——作为“没有止境的边疆”的科学将会取代美国西部物理上的边疆，成为国家的经济发展、人民生活标准提高和社会进步的新动力。这一个报告有几个基本思想：（1）科学进步对于保证人民健康、国家安全和公共福利是不可少的；（2）基础研究是一切知识的源泉，基础研究的发展必然会为社会带来广泛的利益；（3）科学共同体需要保持相对的自主性和探索的自由，以免受政治和其他利益集团的压力，保证科学知识的进展。据此，报告提出，联邦政府应该承担起保持科学知识进步和培养新生科学力量的职责。报告建议成立一个国家研究基金会（国家科学基金会最初的名字）——一个全面包括自然科学各个领域的资助机构，并且包含一个支持长期军事研究的部门。布什把大学作为战后科学政策的中心。[8]布什的报告为战后至如今美国的科技政策奠定了基础。
战后，有关科技政策不同观点的各方展开了激烈的辩论。最终，布什关于政府支持科学的思想取得胜利——科学在政府中具有重要的地位；但是，他的具体设想——建立一个统一的、全国性的支持科学发展的机构——国家研究基金会没有取得成功。从1945年到1950年长达5年关于国家科学基金会成立的辩论中，海军办公室、原子能委员会（能源部的前身）和国立卫生研究院（NIH）相继开始支持科学研究。待1950年国家科学基金会（NSF）成立时，它只是所有联邦政府多个支持科学研究的部门和机构中的一个，而且是较小的一个。美国事实上形成了多元化的资助体系。在1945年-1957年间，各政府部门和机构支持大学、企业开展研究，原子能委员会、国防部（DOD）和NIH的一批国家实验室和研究机构纷纷成立。
1957年，苏联发射了开辟人类航天时代的第一颗人造地球卫星伴侣号（Sputnik），极大地刺激了美国。惊恐的美国朝野迅速开始反应，动员巨大的国力资源迎接苏联的威胁。从1957年底到1958年，短短的一年时间里，美国成立了国家宇航局（NASA），负责制定和实施国家空间发展计划；国防部成立了高级研究计划署（Advanced Research Projects Agency，ARPA），目的是确保开展先进的国防R&D；成立了国家科学顾问委员会，以加强政府的科学决策能力；加强了新武器的研制。1958年11月国会通过的《国家防卫教育法案》，大大加强了美国政府对各个层次科学教育的支持。1958年1月31日，美国也成功地发射了人造地球卫星。从1957年到1968年，美国进入一个科学技术发展黄金的时期
2 国家大力投资科学技术
战后，美国研究与发展（R&D）的支出有两个显著特点是国家研发投资的总量和联邦研发预算的规模。在最初几年，美国R&D总支出保持在略高于国民生产总值1%的份额，而这个份额在20世纪50年代后半期获得了快速的增长，在20世纪60年代中期达到峰值的3%。在1969年的时候，美国R&D的投资规模为256亿美元，远超过最大的国外经济体（联邦德国、法国、英国和日本）R&D经费的总和113亿美元。在整个国家R&D投入中，联邦政府资助达到1/2到2/3。在60年代中期达到总研发支出的2/3份额。[9]自1980年代开始，联邦政府的投入开始落后于工业界。
联邦政府对大学的资助显著的增加：在1930年代中期，联邦对大学研究的资助大概占其总经费的1/4，在1960年即超过60%。从1935到1960年，对整个大学研究的资助增长了10倍，到1965年又翻了两倍。[10]
在冷战的背景下，美国国家的R&D投入大都投在国防和空间等相关领域，产生了许多先进技术。1962年肯尼迪总统提出阿波罗登月计划，1969年美国宇航员成功登上月球。登月计划激励了美国最优秀的一代年轻人投入，并把他们培养成优秀的科学家和工程师。
3 政府资助科学研究：使命导向的基础研究
战后，联邦资助是在一个多元化的资助体系之下进行的，即分散到联邦政府各个部门和机构，而不是联邦政府集中投资。在美国10多个涉及到资助R&D的政府部门和机构中，DOD、卫生与公共福利部（主要是NIH）、NASA，能源部（DOE）、NSF和农业部（USDA）的R&D经费占联邦政府R&D经费总支出的90%）。据2013财年的数据，这六大机构R&D的百分比为：DOD51%，HHS23%，NASA8%，DOE8%，NSF4%，USDA2%。[11]
战后，美国科技政策的重点是基础研究和国防技术。在中国有一种比较广泛的误解，认为美国大学的基础研究完全是没有应用目标的自由探索。事实上，以使命导向资助的基础研究不是与应用无关的。战后美国资助的重点领域是计算机、电子、材料科学和与军事相关的应用科学和工程学以及医药和生命科学，资助的原则是：基础研究最终要能产生效益，体现出目标趋向、集中在资助者感兴趣的领域。即内在的标准和可能的贡献：基础研究表示的是科学进展与直接应用有距离，但不是没有应用考虑。[12]结果，政府对大学的多元投资，在尖端电子、空间技术和医药等领域形成了实质性的力量，产生了巨大的科技实力和经济效益。
4 现代科技体系的形成
战后政府对科学技术的大力支持，在战前就存在的大学和工业实验室的基础上，创建了现代高效动态的美国科技创新体系。
联邦政府对大学的大力支持。自“二战”以来，联邦政府出于各种动机向大学投入了巨额资金，包括战略上和军事上的考虑以及近年来出于与健康相关问题的考虑。政府对大学的巨大投资壮大了科学研究人员的队伍，提供了高质量研究所需要的物理仪器和工具。通过同时为大学教育和大学研究提供支持，联邦政府强化了大学对研究支持的义务，并且增强了研究与教学之间研究的联系，使美国大学在基础研究和研究生教育方面成为世界的中心。战后各界创造了一种共识和氛围：基础研究是大学应该做的，从事基础研究工作是令人尊敬的。值得指出的，联邦政府对大学给与大量资助的同时，尊重科学家的自由探索精神，并不干涉，而是鼓励科学家从事自己认为值得做的研究。激光的发明充分显示了科学家自由探索的重要意义。
战后，大企业仍然是美国科技创新的重要组成部分，如通用电气、杜邦、AT&T和柯达等公司在战后继续为国家的国防及相关产业做了很大贡献。许多重大发明是产业研究的结果，例如1947年贝尔实验室发明了晶体管，1960年休斯研究实验室制造出第一台激光器。在相当长的一段时间，联邦政府R&D经费大部分投入到企业中。
新兴高技术小企业在新技术（半导体，电子、生物技术和医药等领域）的商业方面起到了重要的作用，促进了美国经济的增长，这是战后美国创新体系发展区别于战前、也区别于其他发达国家的一个突出特点。其中有以下几个方面的因素：（1）政府对新兴领域的资助，促进了基础研究成果的商业化；（2）国防采购政策降低了以市场为基础的准入门槛，有利于小企业的发展。；（3）金融市场的创新，包括风险投资，培育小企业的成长；（4）适宜的创新环境，提高了小企业的创新能力。新兴高技术小企业代表地就是硅谷，在这里围绕着斯坦福大学集聚大量的创业企业，形成充满激烈竞争、人员高度流动的创新环境，产生出一批影响美国和世界发展的高技术小公司（如惠普、苹果等）
战后，联邦政府大力建设一批DOD、DOE、NASA各系统的国家实验室和研究中心，加上NIH内部研究机构，形成了一个专为国家安全利益及相关领域服务的国立科研机构。
到20世纪60年代中期，在冷战的背景下，以维护国家利益和国家安全为主要目标，美国对科学技术的大力和持续的支持，创造了一个充满竞争的高效的科技创新体系，美国达到世界科学技术的高峰。美国在世界科学技术大多数领域起着领导作用，不仅是诺贝尔科学奖的数目增到世界第一，而且是欧洲学生大量向美国流入，与战前形成了鲜明的对比。政府的政策加强和扩大了战前科学技术体系大学与产业界内部已有的联系，并且创造了新的国立科研机构。通过支持科学技术面向国家发展长期服务，政府、大学与工业界形成很好的合伙关系，用美国人自己概括是伙伴关系。在一些重大技术发展从研究到市场的过程中，工业界、大学和政府之间有着复杂的交叉互动，大学研究、工业研究和产品发展之间存在着丰富的思想和人员流动。
美国科技体制和研究体系的基本框架在20世纪60年代末已经形成：（1）在政府最高层面设有科技政策决策协调和咨询机构——白宫科学技术办公室（OST）（现改名为白宫科学技术政策办公室，OSTP）、联邦科学技术委员会（FCST）（现改为国家科学技术委员会，NSTC）和总统科学顾问委员会（PSAC）（现改为总统科学技术顾问委员会PAST）；（2）多元化的资助体系。今天与科学技术密切相关的6个主要部门和机构：国防部，卫生和公共福利部（主要是国立卫生研究院），国家宇航局，能源部，国家科学基金会和农业部都形成在这一时期；（3）各组成部分具有明确分工的研究体系：大学主要负责基础研究，政府研究机构主要负责应用研究和大科学研究，企业研究机构主要负责应用研究和试验发展。
自20世纪70年开始，随着国际环境的变化，美国不断受到外部竞争的冲击和挑战：70年代的石油危机、80年代日本的经济挑战、2001年的“9·11”恐怖袭击以及当今以中国为代表的亚洲崛起，美国的科技整体实力和领先地位相对下降。同时，科技创新的形式和组织形态也发生了许多变化。在这个过程中，美国人不断创新，以适应变化的形势，同时不惜向竞争对手（如日本）学习，仍然保持十分强劲的发展动力。例如，在20世纪80年代受到日本严重挑战之后，美国经过不懈努力，带来了20世纪90年代的经济和科技发展繁荣时期。
美国科技创新体系变化的一个优势，正如哈特所指出的，不是整个体系的重建或重组，而是一种有界限的变化（界变，bounded change）:“创新系统内某些中心制度、关系和期望的创新或重建，但这种变化并不等于整个系统的转型。这个系统的关键角色采纳了一种新的行动逻辑。”[12]例如，1980年的《拜杜法案》使大学的行为发生了重要的变化，有些大学与工业界的关系比以前更加紧密，有些更加定向于商业化发展，但许多大学仍然保持着以前的方式。界变是整个创新体系既能保持它的传统和优点，同时又有创新部分，适应或带领新的发展。以下我们举两个例子，一是APRA，代表美国资助体系新元素的创新；二是美国纳米行动倡议(National Nanotechnology Initiative)，代表创新体系中关系的创新。
1 ARPA/DARPA
ARPA 是1958年应对苏联卫星Sputnik而建立，最初集中在空间技术。1960年，ARPA定位为基础研究。20世纪70年代，ARPA 转型面向军工任务，名称也于1972年改为国防高级研究计划署(DARPA)。ARPA/DARPA推动了许多对现代社会影响深远的重大发明，包括互联网、个人电脑、激光以及视窗操作系统。ARPA/DARPA所取得的巨大成功为其他机构纷纷仿效，例如，国土安全部成立了HARPA，能源部成立了 ARPA-E。
ARPA建立关键的组织管理结构，由一个高质量的管理团队领导，广泛地使用在工业界与科学界之间流动的科学家，充分利用已有的研究实验室和和合作机制（而不是新建立研究中心），在新的复杂领域资助更具有未来长远意义的项目。ARPA对大学计算机科学的支持，带来了一场革命，不仅创立了计算机研究的基础设施，也创立了计算科学这一门新学科，带来许多突破性的技术。ARPA被赋予了相当大的自主权，可以把“资源集中在卓越的研究中心（例如MIT，卡纳基·梅隆大学和斯坦福大学）而不用考虑NSF所必须考虑的地理分布问题。这样的方式帮助建立了以大学为基础的具有规模效应和稳定性的研究群体，这是在一个特殊的领域创造必要进展所必需的。”[14] 而且，它可以自由授予多年度的切块式经费（block funding），资助具有高风险性质的研究。
2 国家纳米行动倡议（NNI）
NNI是2001年由克林顿政府提出的。与国内广泛存在的误解不同，NNI不是一个在国家层面上有单独预算、支持纳米技术的中心计划，而是一个协调措施：通过理念、规划文件、交流、对话与评估等各种机制，促进支持纳米技术的联邦政府各个相关部门和机构开展合作，协调国家的相关力量，从整体上促进国家纳米技术的发展。NNI由国家科学技术委员会之下的纳米科学工程技术分委员会（NSET）和白宫科技政策办公室协调，与各个部门和机构一起工作，建立NNI的优先领域和评价各种活动的标准。
2014年，NNI完成了第一个阶段的使命。PACST对NNI的第五次评估报告指出：“自从NNI在2001年启动起来，联邦政府把日益增多的跨机构纳米技术活动带到一起。从2005财年到2014财年，产生638个机构之间的合作，从2005财年的35个合作增长到2013财年的159个合作。与这些单个协调活动一起，在2010年联邦政府的跨机构合作开始聚焦‘纳米技术署名措施’（NSI)，这是一个至少有三个联邦机构围绕着重要国家利益领域投资和协调的合作行动。在这些NSI一些重要领域的合作出现繁荣局面。”[15] PACST报告认为，NNI在第一个阶段取得了成功。
1 美国的经验总结
美国科学技术的发展既植根于历史和文化，又是政府政策导向和支持的结果。概括起来，美国成为一个科技强国有以下几个因素：
(1) 一个与市场机制相适应的工业研究体系和大学体系；
(2) 政府在科学技术发展的适当定位和长期而持续的支持；
(3) 政府、大学与企业三者之间的合作伙伴关系；
(4) 强调自下而上的创造力和自主性；
(5) 支撑制度的完善（如风险资本）；
(6) 制度创新能力。
最后，不可不专门提到的是人才，美国能够成为科技强国，不仅得益于本国培养了大批有才干的科学家和工程师，而且得益于“二战”期间因受迫害而来到美国的一批优秀欧洲科学家以及后来来自包括中国在内的世界各地的各种各样的科技人才。
2 美国的经验对我们有什么启发
美国的发展经验有着自己国情和文化，与中国国情和文化不同，许多做法不能直接借用和模仿，更不能生搬硬套。但是，科学技术的发展以及利用科学技术为国家经济和社会发展服务，有着一般的规律；而且，同为大国，同样为国家目标而发展科学技术，先行者的经验必有借鉴和启发之处。本文认为，美国的经验可以在两个方面对于中国建设科技强国有所帮助：一是一些好的经验和做法可以直接借鉴和应用。事实上，改革开放以来，我国从美国学习和借鉴了不少好的经验，对我国科学技术的发展起到了重要促进作用，例如国家自然科学基金会的建立、小企业创新基金的设立和大科学设施的建设等；二是在面对相同或相似的问题，美国的经验可以作为一个参照系，帮助我们思考解决我们的问题。例如如下重要问题：（1）政府与市场的关系问题；（2）科技人才的创造性及队伍建设；（3）企业成为创新主体；（4）研究型大学的建设和发展；（5）产学研合作；（6）国家实验室的建设和管理；（7）重大科技创新活动的协调；（8）支持科技决策的科学咨询体系。
注释
[1] [13].Hart, D. M. Accounting for change in national systems of innovation: A friendly critique based on the U.S. case .Research Policy 38 (2009) 647–654
[2] 托克维尔：《论美国的民主》（下册） 商务印书馆 1991年
[3][6]Rosenberg,N.University-industry relationships and thei role in the American national innovation system,in China-U. S. Joint Conference on technological Innovation Management. Beijing, P. R. China. April 24-27, 2000.
[4]Ben-David,J. 1960. Scientific Productivity and
Academic Oranization in Nineteenthe-Century Medicine.
American Sociological Review,Vol.25,no.6:828-843
[5] Mees, C. E. K, The Organization of Industrial Scientific Research,McGraw-Hill, New York 1950
[7]Chandler Jr.A.D. From Industrial Laboratories to Departments of
Research and Development.in The Uneasy Alliance. Ed. Kim.B.Clark,R.H.Hages,C.Lorenz. Harvard Business School Press,Boston, MA 1985
[8]Bush,V. ScienceThe Endless Frontier: A Report to the President on a Program for Postwar Scientific Research. National Science Foundation. 1990/1945
[9] Mowery, D.C and N.Rosenberg. The U.S. National Innovation System:Past, Present and Future. in Naitional Innovation System: A Comparative Analysis. Ed. R.R. Nelson Oxford University Press 1993
[10][12]Rosenberg, N.& R.R.Nelson American university
and Technical advance in Industry. Research Policy 23(1994)323-348
[11] NSB. Science and Engineering Indictor 2016
[14] NRC.Funding a Revolution, National Academy Press
[15] PCAST Report on the National Nanotechnology Initiative - 5th Review
作者简介
樊春良，男，博士，博导，中国科学院科技战略咨询研究院研究员 ，中国科学院大学公共管理学院教授。研究领域：科技政策；科学与社会。樊春良长期从事科技政策及相关领域方面的研究，主持和参与多项国家重要课题研究。作为主要成员参加的重要研究有：《国家中长期科学技术规划战略研究》16专题组（主要成员），《国家中长期科学技术规划配套政策研究》（主要成员），《科技进步法修订》（专家组成员）。樊春良现任中国科学学与科技政策研究会常务理事，科技政策专业委员会主任，《科学学研究》编委。美国斯坦福大学访问学者（2001）和佐治亚理工访问学者（2011.8-2012.2）。出版专著《全球化时代的科技政策》（北京理工大学出版社2005），翻译（合译）：《超越斯普尼克——21世纪美国科学政策》，北京大学出版社 2017。
原文发表于《学术前沿》2016年第8期下（第38-47页），《新华文摘》（网络版）2017年3期转载。本文图片来自网络。作者授权转载。文章观点不代表主办机构立场。
2050中国： 全面建成世界科技创新强国
原文载：《中国科学院院刊》2017 年 . 第 32 卷 . 第 12 期
胡鞍钢：清华大学国情研究院院长，公共管理学院教授、博士生导师
任皓：清华大学公共管理学院博士生
摘要：习近平总书记在党的十九大报告中提出的到 21世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国的宏伟蓝图与战略规划，开启了我国全面建设世界强国的新时代。世界科技创新强国作为社会主义现代化强国建设的重要组成部分，其战略目标的实现与发展道路选择无疑成为我国当前科技工作以及创新驱动发展战略实施的重中之重。
文章从社会主义现代化强国建设的大背景出发，通过回顾我国科技发展历程与战略路径选择，从人才、科技、经济、产业相结合的多重视角，前瞻性地讨论了 2050 年中国建成世界科技创新强国的政策与路径选择，提出了中国特色制度优势是实现 2050 年世界科技创新强国的最大保障。
图｜摄图网
在中国特色社会主义进入新时代的历史节点上，习近平总书记所作的党的十九大报告，首次制定了从现在起到 21 世纪中叶中国社会主义现代化宏伟蓝图和战略安排：从 2020年全面建成小康社会到 2035 年基本实现社会主义现代化，经济、科技实力大幅跃升，跻身创新型国家前列；再到 2050 年，建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国[1]。开启了中国建设社会主义现代化强国的新时代。
本文以全面建设社会主义现代化强国为背景，通过对当前我国科技工作的科学分析，前瞻性地展望了 2050 年中国建成世界科技创新强国的战略目标，具体安排如下：第一部分阐述了世界科技创新强国建设对于全面建设社会主义现代化强国目标的重要意义；第二部分回顾了我国科技创新的路径选择与发展情况；第三部分通过对当前我国科技实力的分析，阐明了全面建设世界科技创新强国的有利条件；第四部分从科技、产业、经济与人才 4 个角度阐述了世界科技创新强国建设的政策选择；第五部分通过总结以上内容，提出了 2050 年建成世界科技创新强国的最大保障是中国的制度优势。
中国要强，人民生活要好，必须有强大的科技
“科技是国之利器”“科技强则国家强”[2]。世界科技创新强国建设，不仅是社会主义现代化强国建设的重要目标，更为重要的是，科技作为建设创新型国家的基础，对于新常态下经济增长新旧动能转换，以及社会主义现代化强国建设的目标必将起到“战略科技力量”[1]的关键作用。
《国家创新驱动发展战略纲要》明确提出：到 2050 年建成世界科技创新强国，成为世界主要科学中心和创新高地，为我国建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供强大支撑[3]。这就开启了社会主义现代化强国建设中建设世界科技创新强国的新篇章与新时代。
中国科技创新路线图
科学技术作为重要的生产要素，其路径选择一定程度上决定了后发国家的发展道路。后发国家在追赶与赶超的过程中，什么样的路径选择更有利于科技进步与经济发展？中国又是选择什么样的路线，才能从“一穷二白”“一大二弱”[4]的科技落伍国、空白国，到世界科技大国，进而建成世界科技创新强国？
从中国的科技发展之路来看，在经济发展的不同时期，具有 3 种不同的道路选择。
第一种是跟随式路线。就是作为科技落伍者、后来者，采取“拿来主义”“干中学”的做法，利用自身巨大的市场优势，引进国外先进技术。这不仅是十分必要的，也是摆脱科技落后、实现科技追赶的必经过程。通过对外开放，利用后发优势，不仅紧紧跟随，还能有效地缩小与世界科技发展前沿的差距，甩掉科技落后的帽子。
第二种是采取“弯道超车”的策略。就像赛车一样紧紧跟上领先者，在弯道之处凭借高超的技术超车。随着经济发展程度的提高，我国科技实力稳步提升，特别是国际金融危机爆发以来，发达国家陷入危机之中，经济增长进入低迷甚至停止不前，而中国经济“稳中求进”的优秀表现，又为科技弯道超车创造了极好的机会。正因为此，中国大踏步赶上时代，迅速缩小了与世界先进水平的差距，进而开始独辟蹊径。
第三种是采取独辟蹊径路线。即在充分吸收引进世界先进科学技术的基础上，必须打破常规隧道式路线，即直接打通一条新路。走出一条“中国创新之路”“换道（隧道）领先”，创造先发优势，引领中国创新，进而引领世界创新。
至今已经跨出了“两大步”：
第一大步是走自主创新之路，本质上是内生科技发展道路。2006 年制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》。针对我国关键技术自给率低、原始创新少、创新能力薄弱等问题，提出了新的战略思路，即“把提高自主创新能力摆在全部科技工作的突出位置”[5]，抓住 21 世纪头 20 年科学技术发展的重要战略机遇期，以重点领域与重大专项为引领，布局前沿技术与基础科学，提出 8 个技术领域的 27 项前沿技术，18 个基础科学问题，4 个重大科学研究计划。战略目标是在 2020 年进入创新型国家行列，为在 21 世纪中叶成为世界科技强国奠定基础。
该纲要实施 10 年之后，我国已经具备了创新驱动发展发力加速的基础，科技发展正在进入由量的大规模向质的全面提升的跃升期。与此同时，我们也应该清楚地认识到，我国许多产业仍处在全球价值链的中低端；与世界先进国家相比，我国支撑产业升级、引领未来发展的科学技术储备亟待加强，这也要求我们必须在自主创新的基础上，加快推进创新驱动发展之路。
第二大步是走创新驱动发展之路，本质上是内生技术增长的经济发展道路。2016 年，中共中央、国务院制定了《国家创新驱动发展战略纲要》，提出的基本思路是：把创新驱动发展作为国家的优先战略，以科技创新为核心带动全面创新，以体制机制改革激发创新活力，以高效率的创新体系支撑高水平的创新型国家建设，推动经济社会发展动力根本转换。为此制定了到 2050 年建成世界科技创新强国的目标及“三步走”战略[3]。
这意味着我国科技创新步入以跟踪为主转向跟踪和并跑、领跑并存的新阶段，正处于从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统能力提升的重要时期[6]。
应该说，改革开放 40 年来我国科学技术发展所取得的巨大成就已经表明了“跟随式路线”与“弯道超车路线”的阶段性与正确性。从中国的发展经验出发，我们认识到，不同的科技发展道路是不同经济发展时期的次优路径选择，所谓“次优”就是一方面不能脱离经济发展背景选择“大跃进”式的科技创新道路，另一方面更不能落后于经济发展实际选择“原地踏步”的科技创新道路。而 2050 中国建成世界科技创新强国的关键就是“独辟蹊径”隧道领先能否顺利实现。
中国进入建设世界科技创新强国时代
改革开放 40 年来，伴随着我国经济发展的稳步提升，我国科学技术各个方面都取得了长足的进步，从根本上改变了长期以来我国“一穷二白”“一大二弱”的局面。特别是党的十八大以来，随着创新驱动发展战略大力实施，创新型国家建设成果更加丰硕，“天宫、天眼、蛟龙、墨子、悟空、大飞机等一大批重大科技成果相继问世”[1]。面对新的历史时期，我们首先要做到对自身科技发展状况的“心中有数”。从相关数据来看，我国科技实力已经成功跃居世界第一阵营，这就为建设世界科技强国奠定了更坚实的基础。
（1）根据国家统计局最新公布的《2016 年全国科技经费投入统计公报》，2016 年我国研发经费投入总量为15 676.7 亿元，比 2012 年增长 51.4%，占国内生产总值比重已经达到 2.11%，超过了欧盟 15 国的平均水平（2015年为 2.05%）。
（2）我国已经建成世界规模最大的各类研发人才队伍。2016 年我国研发人员全时当量高达 385 万人年，比 2012 年增长了 17.7%，居世界第一位。
（3）我国基础科学研究能力大幅提高。2017 年我国高被引国际论文数量达世界第 2 位，进入基础科学前沿国家。
（4）2016 年我国发明专利申请量 134 万件，连续 6 年居世界首位；我国有效发明专利拥有量达 116 万件，成为世界上第3个国内发明专利拥有量超过百万件的国家；我国共提交《专利合作条约》（PCT）申请 4.3 万件，占世界申请总量的 18.5%，跃居世界第 3 位。
（5）2016 年全国技术市场交易额达到 11 407 亿元，比 2012 年增长 77.2%，占 GDP 比重从 1.19% 提高至 1.53%，研发产业成为增长最快的新兴产业。
（6）2016 年我国高技术产业增加值占 GDP 比重达到了 5.08%，已经成为我国重要支柱性产业；2015 年我国高技术产业增加值占世界比重达到 29%，超过了美国，跃居世界第一。
这意味着中国已进入建设世界科技创新强国时代，并加速形成全面建设世界科技强国的先发优势，正在向世界科技引领者转变，正在成为世界新的创新中心，在全球创新版图中位势不断提高，对世界的科技贡献率和国际影响力越来越大。也意味着中国再花上 30 多年的时间是完全能够全面建成世界科技创新强国，为建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国提供强大的科技创新支撑。
中国怎样建成世界科技创新强国
道路决定前途。什么是中国特色创新之路？如何才能走出中国特色的创新之路？中国特色创新之路的实施，需要什么样的政策支持？这些是中国建成世界科技创新强国的关键所在。
作为社会主义现代化强国的重要组成部分，世界科技创新强国的建设本身就需要与社会主义现代化强国建设的各个方向形成互动，发挥合力。这就必须形成包括经济、科技、产业与人才融为一体的强国方略集合，“走出一条从人才强、科技强到产业强、经济强，进而国家强”[3]的中国特色科技创新道路。
（1）科技是动力，“创新是引领发展的第一动力”[3]。要把科技创新摆在国家发展全局的核心位置，着力突出“两个重中之重”：一是大力强化基础科学研究。充分利用科技创新的后发优势，进一步缩小与世界科技前沿的差距，并主动打造科技创新的新优势，从科学技术的“跟随者”“追赶者”“并跑者”，尽快转变为“发明者”“创新者”“领跑者”，实现前瞻性、原创性、引领性重大科技突破，转变科技创新模式从需求驱动到供给驱动的科技供给侧结构性改革，实现科学技术的源头供给，提升原始创新能力。二是大力强化应用基础研究。实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新[1]科技发展紧跟国家经济发展实际，在应用基础领域实现跨越式发展。这正是中国集中力量办大事的国家战略优势、国家规划优势和国家重大项目优势。
（2）产业是核心，实现科学技术与产业发展的良性互动。以《中国制造 2025》与新型工业化为契机，加快建设制造强国：以科技强国为支撑，在新一轮全球科技革命与产业变革的浪潮中，为先进制造业的发展以及新的信息技术革命，打下科技基础，着力提升我国在全球价值链中的位置。同时，以市场为主导，尤其是要发挥市场机制在科技创新中的指挥棒作用，给予科技创新正向的反馈机制。这正是中国战略产业优势、国家重大工程优势、市场竞争机制优势。
（3）经济是基础，创造适宜科技创新的经济环境。国际金融危机爆发以来，世界经济增长进入下行区间；与此同时，我国经济发展进入新常态，经济增长方式正处在从要素驱动向创新驱动的关键时期，经济增长的新旧动能转换迫在眉睫。在此阶段，只有保持经济增长的“稳中求进”，才能给科技创新创造良好的经济环境；反之，也只有科技创新，才能有效促进经济新旧动能的顺利转换，实现经济增长可持续发展。这正是中国经济规模优势、“巨国”规模市场优势、社会巨大需求优势。
（4）人才是根本，培养一流创新人才。创新驱动的实质就是人才驱动[6]，只有培养一流的人才，才能从根本上创造一流的世界科技创新强国。在建设世界科技创新强国的进程中，一方面，我国要努力建设世界一流大学和世界一流学科，培育一流研究人才，做出一流的原创性、领先性科学成果，引领世界科学技术发展；另一方面，要加强创新企业建设，培育一流企业管理创新人才，发展世界级的一流创新企业。更为重要的是，要持续加强与科技先进国家交流，不仅要吸引一流海外华人创新人才，更要吸引全球创新人才，一方面充分利用全球创新资源，另一方面也为世界发展发挥我国科技创新的正外部性。这正是中国的人力资源优势和人才资源优势。
中国特色创新之路，就是在建设社会主义现代化强国的大背景下，以 2050 年建成世界科技创新强国为战略目标，集中我国经济、社会、科技、人才、物力资源，充分发挥社会主义市场经济机制，在世界最大规模的产业体系、市场体系、科技体系、教育体系的基础上，充分利用世界科技要素、产业要素、市场要素、资本要素、人才要素等，实施创新驱动发展战略。本着“分步走、上台阶”的原则，最终达到在 2050 年建成世界科技创新强国，为全面建成中国特色社会主义现代化强国发挥“战略科技力量”的目标。
结语：中国必将全面建成世界科技创新强国
世界科技创新强国的建设，本质上就是改革开放以来，伴随着中国经济的发展，走出一条从科技弱国到科技大国，再从科技大国到科技强国的跨越式创新发展道路。成功的秘诀就在于：在经济发展初期，实行“干中学”的追赶政策，强调对于世界先进科学技术的引进与学习，紧跟世界科学技术前沿，从学习到追赶，实现了从“一穷二白”“一大二弱”到世界科技大国的跨越式发展；在经济增长新旧动能转换的关键时期，实施“创新驱动发展战略”，加强内生创新能力的建设，努力实现自主创新，独辟蹊径大胆走一条前人没有走过的“隧道超车”的创新之路，实现从“追赶者”到“赶超者”进而到“领先者”的角色转变。
而这其中，起到基础性决定作用的就是中国独特的制度优势。只有中国特色社会主义制度才能够有效结合集中力量办大事和市场配置资源的两大优势，充分发挥我国的巨国市场优势、大国人才优势、大国资源优势，才能为世界科技创新强国的建设提供根本的制度保障。
站在新的历史起点上， 我们有理由坚定信心，在以习近平同志为核心的党中央的正确领导下，瞄准 2050 年的战略目标，走出一条中国特色的创新发展之路，为中国特色社会主义现代化强国建设做出科技贡献，同时也为世界经济发展发挥“中国创新”的重大贡献。
文章转载自微信公众号《远望智库》，本文工业4.0俱乐部推荐阅读！
重磅 | 美国公布长达35页的《2016-2045年新兴科技趋势报告》
工业4.0俱乐部为国内第一家为工业4.0和智能制造为主题的聚合共同体。秉承集聚、分享、共创、发展的理念，联合产、学、研、政等打造工业4.0产业生态联盟，为区域及企业产业升级转型提供一站式服务。
（长按二维码，关注工业4.0俱乐部）